GH4169

一、GH4169概述 

GH4169硬質鎂合金鋼是以體心八方的γ"和面心立米的γ′相沉墊升級的鎳基室溫硬質鎂合金鋼，在-253～700℃室內環境溫度超區域內都還具有不錯的,650℃如下的軟弱撓度居壓扁室溫硬質鎂合金鋼的*,并都還具有不錯的、抗電磁輻射、、耐生銹能方面,和不錯的手工加工能方面、電焊焊接能方面和組織機構安全性，都可以生產制造各個款式繁雜的零配件，在宇航、核能源、石油化工化學工業中，在作出室內環境溫度超區域內擁有了為比較廣泛的采用。

該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感，掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能間的相互關系，可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程，就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可制成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上使用。

1.1GH4169原材料鋼種GH4169(GH169)

1.2GH4169相近的字鋼材型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169村料的的技術要求

GJB2612-1996《焊用持續高溫錳鋼冷拔絲材規范化》

HB6702-1993《WZ8類別用GH4169合金類棒材》

GJB3165 《航空公司承力件用高溫合金類熱軋鋼和鍛制棒材國家標準》

GJB1952 《航空運輸用耐高溫鎂合金熱軋板料規程》

GJB1953《 飛機起因素勻速轉動件用高溫高壓耐熱合金冷軋棒材規范起來》

GJB2612 《電焊焊接用較高溫度錳鋼冷壓模材國家標準》

GJB3317《 飛機維修用溫度碳素鋼軋鋼板才規范標準》

GJB2297 《南航用高的溫度碳素鋼冷拔（軋）無縫拼接管國家標準》

GJB3020 《航天用高熱鋁合金環坯正確》

GJB3167 《冷鐓用溫度不銹鋼冷拉絲機材規范起來》

GJB3318 《民航用中高溫鎂合金帶鋼帶材要求》

GJB2611《 航天用溫度過高合金類冷拉棒材要求》

YB/T5247 《悍接用高溫錳鋼冷金屬拉絲》

YB/T5249 《冷鐓用較高溫度鋁合金冷磨砂》

YB/T5245 《尋常承力件用高溫鎂合金熱軋鋼和鍛制棒材》

GB/T14993《 勻速轉動部件用高溫度耐熱合金冷軋棒材》

GB/T14994 《室溫合金材料冷拉棒材》

GB/T14995 《溫度合金屬熱軋鋼板》

GB/T14996 《高溫作業金屬冷軋鋼板薄鋼板》

GB/T14997 《溫度耐熱合金鍛制圓餅》

GB/T14998 《氣溫鋁合金坯件毛壞》

GB/T14992 《溫度合合金金屬和合金金屬間化學物質溫度食材的進行分類和品種》

HB5199《 中國航空用溫度錳鋼冷軋鋼卷板》

HB5198 《空航嫩葉用變行高溫高壓鎳鋼棒材》

HB5189 《南航葉輪用斷裂高溫作業鋁合金棒材》

HB6072 《WZ8系類用GH4169不銹鋼棒材》

1.4GH4169物理物理化學精分該耐熱合金的物理物理化學精分分為3類：要求物理化學物質、質量上乘物理化學物質、高純物理化學物質，見表1-1。質量上乘物理化學物質的在要求物理化學物質的根本上降碳增鈮，因此削減炭化鈮的次數統計，削減密度疲勞源和多強化裝備相的次數統計，上升效能和板材密度。同一時間削減有危害的雜物和和氣氣體硫含碳量。高純物理化學物質是在質量上乘要求根本上較低和有危害的雜物的硫含碳量，上升板材飽和度和。

核能應用的GH4169合金，需控制硼含量（元素成分不變），具體含量由供需雙方協商確定。當ω（B）≤0.002%時，為與宇航工業用的GH4169合金加以區別，合號為GH4169A。

表1-1[1] % 

續表1-1% 

1.5GH4169熱外理工作規范鋁不銹鋼含有區別的熱外理工作規范，以把控晶體度、把控δ相形貌、布局和總數，最終得以取得區別層次的結構力學性能參數。鋁不銹鋼熱外理工作規范分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?10℃，1h，油冷、空冷或水冷散熱器 720℃?5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃?5℃，8h，空冷。

經此制度處理的材料晶粒粗化，晶界和晶內均無δ相，存在缺口敏感性，但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。

Ⅱ：(950～980)℃?10℃，1h，油冷、空冷或散熱 720℃?5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃?5℃，8h，空冷。

經此制度處理的材料有δ相，有利于消除缺口敏感性，是常用的熱處理制度，也稱為標準熱處理制度。

Ⅲ：720℃?5℃，8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃，8h，空冷。

經此制度處理后，材料中的δ相較少，能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。

1.6GH4169茶葉品類長寬規格和提供信息感覺就可以提供信息模鍛件（盤、縱向鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、有所不同的樣子和長寬的鎖緊螺栓件、活力元器件封裝等、到貨期期感覺由需求夫妻兩人磋商。絲材以磋商的到貨期期感覺成盤狀到貨期期。

1.7GH4169鍛煉和鑄工生產生產技術設計碳素鋼的冶煉生產生產技術設計劃分成3類：蒸空箱感測器加電渣重熔；蒸空箱感測器加蒸空箱弧光重熔；蒸空箱感測器加電渣重熔加蒸空箱弧光重熔。可跟據配件的用追求，的選擇所需要的冶煉生產生產技術設計，實現用途追求。

1.8GH4169利用簡介與層次性請求研制航空航天科技和航天科技熱車機中的多種多樣靜置件和搖動件，如盤、環件、機匣、軸、葉輪、固定件、優質的配置元器件、天然氣連接管、抽真空元器件等和焊接生產組成件；研制核能發電工業化利用的多種多樣優質的配置元器件和格架；研制變壓器油和所有鄰域利用的機件及機件。

近年來，在對該合金研究不斷深化和對該合金應用不斷擴大的基礎上，為提高質量和降低，發展了很多新工藝：真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝，有效減輕鈮偏析；采用噴射成型工藝，生產環件，降低生產和縮短生產周期；采用超塑成型工藝，擴大產品的生產范圍。

二、GH4169物理及化學性能 

2.1GH4169性熱能

2.1.1GH4169鋁熱反應溫度空間1260～1320℃。

2.1.2GH4169熱導率見表2-1。

表2-1[2] 

2.1.3GH4169比熱容見表2-2。

2.1.4GH4169線變大因子見表2-3；

2.2GH4169黏度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電穩定性

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169吸引力能鎳鋼無吸引力。

2.5GH4169物理化學機械性能

2.5.1GH4169穩定性在空氣的材質中測試100h后的被氧化速度見表2-4。

表2-4 

三、GH4169力學性能 

優質棒材技術標準規定的性能見表3-1。

表3-1[1] 

注：熱處理制度：Ⅱ。

四、GH4169組織結構 

4.1相變溫差γ"相是該鎂不銹鋼的其主要武器鍛造木紋地板相，其高相對穩定溫差是650℃，慢慢固熔溫差為840～870℃，*固熔溫差是950℃，γ′相也是該鎂不銹鋼的武器鍛造木紋地板相，但量不大于γ"相，其溶解溫差是600℃，*熔解溫差是840℃；δ相的慢慢溶解溫差是700℃，溶解峰溫差是940℃，980℃慢慢熔解，*熔解溫差是1020℃。

4.2時間-氣溫-組織化變化線性見圖4-1。

4.3耐熱合金組建框架

4.3.1錳鋼類標熱治理 狀態下的組織性由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相形成了。γ"(Ni3Nb)相是首要突破相，為體心六方逐步的結構的亞穩定性相，呈圓球狀在基體中彌散共格進行溶解，在法定期限或應用期間，有向δ相轉化的動向，使硬度走低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的人數次于γ"相，呈球狀彌散進行溶解，對錳鋼類起三區域突破效果。δ相首要在晶界進行溶解，其形貌與淬火期間的終鍛高溫因素關與，終鍛高溫因素在900℃，形成了針狀，在晶界和晶內進行溶解；終鍛高溫因素達930℃，δ相呈顆粒肥料狀，飽滿劃分點；終鍛高溫因素達950℃，δ相呈短棒狀，劃分點于晶界有利于；終鍛高溫因素達980℃，在晶界進行溶解大量針狀δ相，鍛件突然出現長時間突破豁口太敏單純。終鍛高溫因素達標1020℃或越高，鍛件中無δ相進行溶解，金屬材質晶體進而粗化，鍛件有長時間突破豁口太敏單純。淬火進程中，δ相在晶界進行溶解，能出到釘扎效果，妨礙金屬材質晶體粗化。

4.3.2L相是變彎GH4169碳素鋼中不不得存在著的的相，該相富鈮，存在著的于鑄錠枝晶間，減小鑄錠初凝固點，鑄錠中L相固溶的溫度和均勻分布化期限的社會關系見圖4-2。

4.3.3晶粒度度

4.3.3.1金屬在高溫高壓固熔（恒溫2h）時的晶體長大以后趨勢見圖4-3。

4.3.3.2棒材（最原始晶體大小9～9.5級）經有所不同的室內水溫加溫并用有所不同的變型量鑄造變型后，再過條件熱操作（固溶室內水溫965℃，1h），其晶體大小度的不同見表4-1。

4.3.3.3鍛件技木約定約定，常見鍛件評均晶體大小度為四級，禁止極少數2級，強鍛件評均晶體大小度為8級，禁止極少數2級；隨便時限鍛件評均晶體大小度通常為10級或更細。

4.3.4真接時間的鍛件在600～700℃時間500h后，析晶相規模的變動見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1擠壓成型性能方面

5.1.1因GH4169耐熱碳素鋼中鈮含磷量高，耐熱碳素鋼中的鈮偏析情況與有色金屬生產制作工藝可以同時一些。電渣重熔和真空度電弧焊接冶煉的冶煉傳輸率和電棒的安全性能工作狀態可以同時危害布料材質的優略。熔速快，易變成富鈮的黑斑；熔速慢，會變成貧鈮的白點；電棒單單從表面安全性能差和電棒內部人員有裂縫，均易確立白點的變成，以，升高電棒安全性能和調控熔速及升高鋼錠的初凝傳輸率是冶煉生產制作工藝的重要情況。為逃避鋼錠中的物質偏析太重，如今適用的鋼錠尺寸太小于508mm。

均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相*熔解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間，根據鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中的鈮偏析程度直接相關。

目前生產中采用的1160℃，20h?1180℃，44h的均勻化工藝，尚不足以消除鋼錠中心的偏析，因此建議采用以下均勻化工藝：

1.1150～1160℃，20～30h＋1180～1190℃，110～130h；

2.1160℃，24h＋1200℃，70h[20]。

5.1.2經不勻化凈化處理的合金屬擁有穩定的熱手工加工功能，鋼錠的開坯采暖器環境氣溫不可以大于1120℃。鍛件的精鑄的種植銷售技術應按照鍛件用到狀況和軟件應用的標準，切合的種植銷售廠的的種植銷售標準而定。開坯和的種植銷售鍛件是，前面熱處理環境氣溫和終鍛環境氣溫需求按照配件上的所的標準的組織化的狀況和功能來確立，通常狀況下狀況下，精鑄的終鍛環境氣溫調整在930～950℃兩者之間為宜。四種鍛件的精鑄環境氣溫和易變型的情況見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與產品冷軋制密切相關的性見表5-2。

5.1.4鍛件的出現變形成度、終鍛高溫和晶體的尺寸之前的的關系見圖5-1。

5.1.5金屬動態信息再凝結見圖5-2。

5.1.6熱車機葉尖模鍛件由頂鍛和終鍛二道生產工藝模鍛而成，多種的鍛鑄加熱溫度表對葉尖的影晌見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的葉尖集體的性能為。

5.1.7鎂合金在高溫下的發生形變抗力擬合曲線見圖5-3。

5.2電弧悍接能鎳鋼享有貼心的電弧悍接能，可氬弧焊、電子元器件束焊、縫焊、熔接等方式 做出電弧悍接。

對直接時效狀態的零部件，推薦采用慣性摩擦焊以保持其強化效果，選用合適的摩擦焊工藝參數，在保留細晶組織的同時，焊縫邊緣及熱影響區還可以保留強化相γ′和γ"以及δ相，因此對接頭性能無明顯影響，對直接時效的鍛件，可在鍛造狀態進行摩擦焊，焊后再進行直接時效處理（制度Ⅲ），可獲得持久強度很高的焊接接頭[21]。

表5-2 

表5-3[19] 

5.3組件熱工作方法南航組件的熱工作一般性按1.5條約定的Ⅱ、Ⅲ兩類機制，即準則化熱工作機制和會直接時效性熱工作機制完成。再遇見枝術通過的因素下，也可分為機制熱工作。按準則化機制熱工作時，固溶工作可在950～980℃超范圍內，在圈定的溫濕度?10℃下完成。

5.4外壁治理工學院藝需要時可對組件圖外壁形勢采取噴丸精煉、孔推壓精煉或英制螺紋滾壓精煉程序，使組件圖在交變受力能力下業務的使用期限也隨著的增加。

對要求噴涂耐磨封嚴涂層的零件，可采用等離子噴涂或噴涂工藝，以噴涂為佳，噴涂涂層與基體結合強度高，涂層致密、硬度高、孔隙率低，耐磨性好。

5.5銑削手工工作與電火花工作效果鋁合金可不錯地進行銑削手工工作。

機械加工時必須確保圓弧達到設計要求和平滑過渡，不允許在機械加工、裝配或運輸中出現尖角、坑與劃傷缺口，因為在這些缺陷出，可形成過量的應力集中，在使用中會導致事故的發生。

六、GH4169(GH169)低溫抗拉及屈服性能（含熱處理工藝） 

表6-1—溫度對熱軋棒材的拉伸性能影響

表6-1 

注：以上樣品熱處理工藝：980℃?5℃退火，1小時 720℃?5℃時效，8小時，空冷至620℃?5℃，在620℃?5℃保溫到總時效時間達到18小時， 空冷

表6-2—鍛件（短橫向實驗）的低溫性能

表6-2